Скачиваний:
275
Добавлен:
15.06.2014
Размер:
2.04 Mб
Скачать

3.6. АЗУ, параллельные по записям и последовательные по байтам

Память такого типа удобна с точки зрения организации информационного

поиска, в частности, поиска документов по запросам – для отбора библиотеч-

ной информации, где побайтовый просмотр данных является стандартной опе-

рацией, а целью – обнаружение в потоке данных строки символов (идентифи-

каторов), совпадающей с заданным поисковым аргументом.

 

Все разряды слова

Ввод данных

 

 

 

 

 

ИС

 

Генератор

 

 

Логика

 

такт. имп.

 

 

 

 

 

 

селектора записи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИС

Усилители записи

 

ИС

 

 

 

ЛЗ

 

 

Рг конечно-

Счетчик

 

 

 

го адреса

адреса

 

(или

 

 

 

 

 

Рг Сдв.)

 

 

 

 

Усилители считыва-

ИС

Компаратор

 

ния

 

 

 

 

 

 

 

Рг считывания

 

Вывод данных,

 

 

связанных с

 

Разряды

 

 

признаком

 

 

признака

 

СТОП

 

 

Компаратор

 

 

СТАРТ

 

 

 

 

 

 

 

Регистр

 

 

 

 

аргумента поиска

 

 

 

 

Ввод аргумента поиска

Рисунок 3.17. Структура АЗУ, последовательного по словам и параллельного по разрядам

Обозначения на рис. 3.17:

– отдельная линия;

– параллельные линии;

 

– сигнал управления;

 

ИС

– импульс (сигнал) синхронизации

92

 

 

Документы обычно содержат большое количество идентификаторов, которые именуются дескрипторами. Их наличие или отсутствие в документе можно связать с логической переменной, принимающей одно из двух значений: “истина” или “ложь”, а условие поиска заданного подмножества документов можно сформулировать в виде некоторой булевой функции, определенной на наборе таких логических переменных.

Подлежащие идентификации в процессе поиска документов элементы данных представляют собой не слова, а записи переменной длины, содержащие по несколько идентификаторов. Это значит, что стандартные массивы памяти не очень подходят для их хранения. Поиск необходимо проводить параллельно по большой совокупности записей, а сравнение строк – посимвольно (побайтно), так как эта операция обычно требует выполнения многочисленных частных проверок. Соответственно память должна иметь ряд особенностей, отличающих ее от других АЗУ, рассмотренных ранее в данном разделе:

1)большую емкость, которая может наращиваться путем добавления новых модулей;

2)возможность работать с записями переменной длины, состоящими из строк символов;

3)наличие средств для поиска по различным спецификациям и их соче-

таниям.

В качестве относительно недорогих и достаточно быстродействующих носителей информации, используемых в архивной памяти, использовались магнитные ленты, барабаны, диски, информация в которых кодируется по байтам,

ахранится в виде записей (блоков). Эти ЗУ, конечно, медленнее ЗУ на линиях задержки ЛЗ, но зато они имеют значительно большую емкость.

Пример формата записи в АЗУ (магнитный диск) с последовательной обработкой байтов приведен на рис. 3.18.

Вкаждой позиции строки (см. рис. 3.18) помещается код символа из восьми битов и один маркерный бит (используется при проведении поиска).

Значения символов для представления данных указаны в табл. 3.2

93

Поиск строки, совпадающей с аргументом, начинается с его первого символа. При обнаружении в потоке данных такого же символа следующий за ним отмечается маркером. На втором шаге отыскивается маркер, при совпадении его символа с соответствующим символом аргумента устанавливается новый маркер. Рекуррентная процедура поиска продолжается столько шагов, сколько символов содержится в поисковом аргументе.

Символ конца записи

Запись:

λ

φ

 

ρ

 

 

Длина

 

Информационные

Результаты

 

записи

 

 

поля

записи

Отдельное инфор-

φ

 

σ

φ

мационное поле:

 

 

 

 

Имя

Информация

 

 

 

 

поля

 

 

Тип записи: ε – пустая; ν – непустая.

Рис. 3.18. Формат записи в АЗУ с последовательной обработкой байтов

 

Таблица 3.2

 

Символы и ограничители для представления данных

 

 

Символ

Значение символа

λ (лямбда)

Начало записи

ρ (ро)

Конец записи

σ (сигма)

Разграничитель имени и связанных с ним данных (например,

 

значений атрибутов, размещенных в одном информационном

 

поле)

φ (фи)

Конец любого поля

ε (эпси-

Конец пустой записи

лон)

 

ν (ню)

Конец непустой записи

β (бета)

Позиция пустого символа

3.7. Многокоординатные ассоциативные запоминающие устройства

Известен ряд параллельных структур, которые с разной степенью эффек-

94

тивности решают различные задачи обработки информации – это SIMD (один поток команд, множество потоков данных), конвейерная, MIMD (множество потоков команд, множество потоков данных), мультипроцессорная, потоковая, пирамидальная, нейронная, ассоциативная и др.[5].

Архитектура на базе АЗУ наиболее эффективна при преобладании символьных вычислений, разного рода переводных операций, но недостаточно эффективна для локальных и глобальных, линейных и нелинейных и многих других вычислений. Актуальной становится задача создания систем ассоциативной памяти, которые помимо обеспечения возможности выполнения стандартных операций ассоциативной обработки информации должны удовлетворять ряду требований для эффективного выполнения различных вычислительных и нечисловых операций.

На основании проведенных исследований в [5] сделан вывод, что ключевыми свойствами таких АЗУ являются многокоординатный доступ и выполнение параллельной ассоциативной обработки информации одновременно по всем направлениям доступа непосредственно в логико-запоминающей среде. Разработаны принципы организации и функционирования многокоординатных ассоциативных запоминающих устройств (МКАЗУ), совмещающих функции ассоциативного коллективного доступа к информации с возможностью ее распределенного хранения и параллельной обработки.

Рассмотрен ряд многокоординатных ассоциативных ЗУ:

с зависимым маскированием, позволяющим, например, определять маскирование ассоциативных ячеек для строчного поиска по маскированию для столбцового поиска и наоборот, что делает возможной локальную обработку растрово представленной информации;

с фиксацией в ассоциативном накопителе результатов ассоциативного сравнения;

с использованием ассоциативных ячеек накопителя в качестве источников поисковых аргументов;

95